【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は車両用電源装置に係り、特に、メンテナンス時に作業者が感電のおそれのある接続端子と接触することを防止でき、作業者が蓄電装置の高電圧に晒されることを回避できる車両用電源装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
車両には、推進装置の動力源として走行用モータを有するパワーユニットを搭載し、走行用モータにバッテリから電力を供給して走行するハイブリッド車や電気自動車等の電動車両がある。このような車両においては、電力を制御するために車両用電源装置を搭載している。
【0003】
従来の車両用電源装置には、車両を構成する金属製構造材により比較的閉じられた状態で形成される収容空間内に、スイッチング作動を行う電気回路に接続された蓄電装置を収容したものがある(例えば、特許文献1参照。)。
また、従来の車両用電源装置には、車両を走行させるモータと、モータに電力を供給する電力変換手段と、電力変換手段を制御する制御手段と、電力を供給するバッテリと、バッテリと電力変換手段を接続するバッテリ配線と、電力変換手段とモータを接続するモータ配線を備えた電気車制御装置であって、電力変換手段と制御手段とバッテリとバッテリ配線とを電磁シール容器に収容したものがある。(例えば、特許文献2参照。)。
さらに、従来の車両用電源装置には、バッテリを複数個配列したトレーをバッテリボックス内に複数配列し、このバッテリボックスの長手方向両側に取付フランジを設け、車両のトランクルーム内のアンダーフロアに凹部とこの凹部両側の平部とを形成し、各平部にバッテリボックスの取付フランジを取付ボルトにより取付けて、バッテリボックスをアンダーフロアに固定したものがある(例えば、特許文献3参照。)。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−294048号公報(第3頁、図1)
【特許文献2】
特開平7−7810号公報(第3、4頁、図1)
【特許文献3】
特開2002−205556号公報(第3、4頁、図1)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、従来の車両用電源装置には、複数個のバッテリを直列に接続した蓄電装置やバッテリ間の接続を遮断する遮断装置、蓄電装置に電力配線で接続される電力変換装置を備え、車室内に搭載しているものがある。
【0006】
ところが、車室内に搭載した車両用電源装置は、メンテナンスにより蓄電装置を車両から降ろす際に、まず蓄電装置を覆うアウタカバーを外し、次いで遮断装置でバッテリ間の接続を遮断し、その後に蓄電装置から電力配線を外して車両から降ろす、という作業手順を取る必要がある。
【0007】
このため、高電圧を発生する蓄電装置を備えた車両用電源装置のメンテナンス時に作業手順を間違えた場合には、作業者がバッテリの接続端子に接触するおそれがある。
【0008】
また、車両用電源装置は、電力配線やバッテリ配線を流れる直流成分にて発生しやすい電波ノイズを防止するために、前記特許文献1に開示されるように、金属製構造材により閉じられた状態で形成される収容空間内にスイッチング作動を行う電気回路に接続された蓄電装置を収容し、あるいは、前記特許文献2に開示されるように、電力変換手段と制御手段とバッテリとバッテリ配線とを電磁シール容器に収容しているものがある。
【0009】
ところが、前記特許文献1に開示される車両用電源装置は、電動車両専用の車体構造を必要とするため、ベース車との車体共用が困難となり、また、大型の板金部品が必要となるため、重量の増加や金型費の増加によるコストアップを生じる不都合がある。また、前記特許文献2に開示される車両用電源装置は、電磁シール容器に収容して密閉しているため、電磁シール容器にアースを設ける必要があるとともに冷却ファン等のバッテリを冷却する装置が必要となり、構造の複雑化や大型化、部品コストの上昇、重量の増加を招く不都合がある。
【0010】
さらに、電磁シール容器を使用しない対策としては、バッテリを接続するバッテリ配線の被覆材を電磁波シール性を有する材料から形成することが考えられるが、電磁波シール性を有する材料の被覆材で被覆したバッテリ配線は線径が大きくなるため、装置全体の大型化を招く不都合がある。
【0011】
【課題を解決するための手段】
そこで、この発明は、上述の不都合を除去するために、バッテリを載置するバッテリトレイと、このバッテリトレイの上部を覆う支持フレームと、この支持フレームに装着されるアウタカバーとを備えるバッテリケースを車両の車室内に搭載し、上部に接続端子を備えるバッテリを前記バッテリトレイ上に複数個載置するとともに、前記接続端子の間をバッテリ配線を介して直列に接続してなる蓄電装置と、前記バッテリ配線に介挿されて前記バッテリの間の接続を遮断する遮断装置と、前記蓄電装置に電力配線を介して直列に接続される電力変換装置とを備え、前記支持フレームの内側に前記接続端子を覆うインナカバーを装着し、このインナカバーを前記バッテリケースが車載された状態で着脱不可なメインインナカバー部と着脱自在なサブインナカバー部とに分割し、このサブインナカバー部を脱離した時に前記インナカバーには前記電力配線を前記蓄電装置から着脱可能とする開口部が形成されることを特徴とする。
【0012】
【発明の実施の形態】
この発明の車両用電源装置は、蓄電装置と遮断装置と電力変換装置とを備え、蓄電装置の支持フレームの内側にバッテリの接続端子を覆うインナカバーを装着し、このインナカバーをバッテリケースが車載された状態で着脱不可なメインインナカバー部と着脱自在なサブインナカバー部とに分割し、このサブインナカバー部を脱離した時にインナカバーには電力配線を蓄電装置から着脱可能とする開口部が形成されるようにしていることにより、バッテリケースを車載した状態ではアウタカバーとサブインナカバー部しか外せず、蓄電装置から電力配線の着脱に必要な接続端子しか露出されず、その他の感電のおそれのある接続端子が露出されることがない。
また、この発明の車両用電源装置は、メインインナカバー部を外せるのはバッテリケースが車載された状態でなく、バッテリケースが車外に持ち出されて遮断装置でバッテリ間の接続が遮断された後であり、車外において作業者が取り扱う蓄電装置には高電圧が発生していない。
【0013】
【実施例】
以下図面に基づいて、この発明の実施例を説明する。図1〜図10は、この発明の第1実施例を示すものである。図9・図10において、2は車両、4は車体、6はフロアパネル、8はダッシュパネル、10はエンジンルーム、12はパワーユニット、16は車室、18はシート、20は前輪、22は後輪、24は車両用電源装置である。
【0014】
車両2は、車体4前部のエンジンルーム10にパワーユニット12を搭載している。パワーユニット12は、エンジン26と走行用モータ28と変速機30とからなり、走行用モータ28をフロアパネル6のシート18よりも後方の後部フロア6Rに搭載した車両用電源装置24にモータ側電力配線32により接続している。
【0015】
後部フロア6Rは、図8に示す如く、車両幅方向Yの中央部分に凹部34を形成して設け、この凹部34の車両幅方向Yの両側に傾斜して立ち上がる右・左傾斜部36R・36Lを形成して設け、右・左傾斜部36R・36Lの各上端に車両幅方向Yの外側に延びる右・左平坦部38R・38Lを形成して設けている。
【0016】
前記車両用電源装置24は、蓄電装置40と遮断装置42と電力変換装置44とを備えている。車両用電源装置24は、後部フロア6Rの凹部34に下部フレーム46を下部フレーム取付ボルト48により取付け、この下部フレーム46の車両前後方向Xの前側に前記遮断装置42とリレー装置50を内蔵する配線接続装置52を載置して遮断装置取付ボルト54により取付けて設けるとともに、下部フレーム46の後側に前記電力変換装置44を載置して電力変換装置取付ボルト56により取付けて設けている。
【0017】
下部フレーム46に載置した遮断装置42と電力変換装置44との上方には、凹部34を跨いで車両幅方向Yに指向して上部フレーム58を配設し、下部フレーム46と後部フロア6Rの右・左平坦部38R・38Lとに下部フレーム取付ボルト60により取付けて設けている。上部フレーム58には、前記蓄電装置40を載置して蓄電装置取付ボルト62により取付けて設けている。なお、図8において、符号64はコントローラアセンブリ、符号66はパワーアセンブリ、符号68は電力変換装置44のカバーである。
【0018】
前記蓄電装置40は、バッテリ70を載置するバッテリトレイ72と、このバッテリトレイ72の上部を覆う支持フレーム74と、この支持フレーム74に装着されるアウタカバー76(図9・図10参照)とを備えるバッテリケース78を車両2の車室16内に搭載し、このバッテリケース78のバッテリトレイ72上にバッテリ70を複数個載置している。
【0019】
この実施例のバッテリケース78は、図5・図6に示す如く、上部に正極接続端子80と負極接続端子82とを備えるバッテリ70を、有底箱形状に形成されるとともに車両幅方向Yの中央部に空間部84を開けて右側と左側とに配置される2つの右・左バッテリトレイ72R・72Lの図示しない右・左トレイ底部上に複数個載置している。
【0020】
右バッテリトレイ72R上には、複数個のバッテリ70を、車両幅方向Yに4個1列で車両前後方向Xに2列の右前側バッテリ列70RFと右後側バッテリ列70RBとに並べて載置している。左バッテリトレイ72L上には、複数個のバッテリ70を、車両幅方向Yに4個1列で車両前後方向Xに2列の左前側バッテリ列70LFと右後側バッテリ列70LBとに並べて載置している。
【0021】
右前側・後側バッテリ列70RF・70RBと左前側・後側バッテリ列70LF・70LBとは、夫々バッテリ70の上部に車両幅方向Yに指向させて当接される右・左バッテリクランプ86R・86Lと、この右・左バッテリクランプ86R・86Lの右・左ボルト孔(図示せず)に挿通される右・左クランプ取付ボルト88R・88Lとにより、右・左バッテリトレイ72R・72Lの右・左クランプ取付部90R・90Lに締付けて固定される。
【0022】
右前側・後側バッテリ列70RF・70RBと左前側・後側バッテリ列70LF・70LBとは、隣り合うバッテリ70の正極接続端子80と負極接続端子82との間をバッテリ配線92を介して直列に接続している。バッテリ配線92は、被覆材(図示せず)が電磁波シール性の無い材料から形成される。
【0023】
この蓄電装置40は、右バッテリトレイ72Rに載置される右後側バッテリ列70RBの車両幅方向Y右端のバッテリ70の負極接続端子82を右前側バッテリ列70RFの車両幅方向Y右端のバッテリ70の正極接続端子80にバッテリ配線92を介して接続し、右前側バッテリ列70RFの車両幅方向Y左端のバッテリ70の負極接続端子82を左バッテリトレイ72Lに載置される左前側バッテリ列70LFの車両幅方向Y右端のバッテリ70の正極接続端子80にバッテリ配線92を介して接続し、左前側バッテリ列70LFの車両幅方向Y左端のバッテリ70の負極接続端子82を左後側バッテリ列70LBの車両幅方向Y左端のバッテリ70の正極接続端子80にバッテリ配線92を介して接続する。
【0024】
これにより、この蓄電装置40は、右後側バッテリ列70RBの車両幅方向Y左端のバッテリ70の正極接続端子80と、左後側バッテリ列70LBの車両幅方向Y右端のバッテリ70の負極接続端子82との間に、高電圧を発生させる。
【0025】
前記支持フレーム74は、右・左バッテリトレイ72R・72Lの各バッテリ70の上方を跨いで車両前後方向Xに延びる略逆U字形状の右・左支持フレーム74R・74Lを各々2本平行に設け、右・左支持フレーム74R・74Lの各前後端を右・左トレイ縁部72RE・72LEの右・左フレーム取付部94R・94Lに取付けている。なお、右・左バッテリトレイ72R・72Lに取付けられる各々2本の右・左支持フレーム74R・74Lのうちの、車幅方向Y外側に取付けられる右・左支持フレーム74R・74Lには、車幅方向Y外側に延びる略横U字形状の右・左補助フレーム74RS・74LSを設けている。
【0026】
バッテリ70を載置して右・左支持フレーム74R・74Lにより覆われた右・左バッテリトレイ72R・72Lは、図8に示す如く、車両幅方向Yの中央に車両前後方向Xに延びる空間部84を開けて上部フレーム58上に配置され、前記蓄電装置取付ボルト62により取付けて設けている。
【0027】
前記アウタカバー76は、図9・図10に示す如く、右・左支持フレーム74R・74Lの上側と上部フレーム58の前側を覆うように配置され、右・左支持フレーム74R・74Lの右・左カバー取付部96R・96Lと上部フレーム58の上部カバー取付部98とに夫々図示しないアウタカバー取付ボルトにより取付けて装着される(図5参照)。
【0028】
前記蓄電装置40の右前側バッテリ列70RFの車両幅方向Y左端のバッテリ70の負極接続端子82と左前側バッテリ列70LFの車両幅方向Y右端のバッテリ70の正極接続端子80とを接続するバッテリ配線92は、図7に示す如く、空間部84を通して車両前後方向Xに延出され、前記配線接続装置52に内蔵される遮断装置42を介挿している。遮断装置42は、プラグ100を抜き取ることによりバッテリ70間の接続を遮断する。
【0029】
また、蓄電装置40の右後側バッテリ列70RBの車両幅方向Y左端のバッテリ70の正極接続端子80と左後側バッテリ列70LBの車両幅方向Y右端のバッテリ70の負極接続端子82とは、空間部84を通る一対のバッテリ側電力配線102・102を介して配線接続装置52に内蔵されるリレー装置50に接続される。リレー装置50は、一対のインバータ側電力配線104・104により電力変換装置44に接続される。これにより、電力変換装置44は、蓄電装置40に各電力配線102、104を介して直列に接続される。
【0030】
電力変換装置44は、前記の如く、車体4前部のエンジンルーム10に搭載したパワーユニット12の走行用モータ28にモータ側電力配線32により接続している。
【0031】
車両用電力装置24は、蓄電装置40が放電する電力を電力変換装置44を通して交流に変換し、モータ側電力配線32により走行用モータ28に供給して駆動するとともに、走行用モータ28が発電した電力をモータ側電力配線32により電力変換装置44に通して直流に変換し、蓄電装置40を充電する。
【0032】
この車両用電力装置24は、図4に示す如く、蓄電装置40を構成するバッテリケース78の右・左支持フレーム74R・74Lから延びる右・左補助フレーム74RS・74LSの先端が、車体構成部材である右・左車体壁106R・106Lに近接位置されるように、蓄電装置40と遮断装置42と電力変換装置44とをフロアパネル6の後部フロア6Rに下部フレーム46と上部フレーム58とを介して搭載される。
【0033】
また、車両用電力装置24は、図9・図10に示す如く、蓄電装置40を構成するバッテリケース78の支持フレーム74R・74Lに装着されるアウタカバー76により、蓄電装置40の上側及び蓄電装置40と遮断装置42と電力変換装置44との前側を覆われる。
【0034】
この車両用電力装置24は、図1・図2に示す如く、蓄電装置40を構成するバッテリケース78の支持フレーム74の内側に、バッテリ70の正極接続端子80と負極接続端子82とを覆うインナカバー108を装着している。このインナカバー108は、電磁波シール性を有する材料から形成され、バッテリケース78が車載された状態で着脱不可な車両幅方向Y右側・左側のメインインナカバー部108R・108Lと、着脱自在な車両幅方向Y中央側のサブインナカバー部108Cとに分割している。
【0035】
前記蓄電装置40のバッテリ70を固定する右・左バッテリクランプ86R・86Lの上面には、インナカバー108を支持するカバー支持ブラケット110を装着している。インナカバー108は、メインインナカバー部108R・108Lとサブインナカバー部108Cとを、カバー支持ブラケット110にインナカバー取付ボルト112により取付けられる。
【0036】
前記インナカバー108には、サブインナカバー部108Cを脱離した時に、バッテリ側電力配線102・102及びインバータ側電力配線104・104を蓄電装置40から着脱可能とする開口部114が形成される。この開口部114は、蓄電装置40の車両幅方向Yの中央に形成される前記空間部84の上方に位置されて開口される。
【0037】
メインインナカバー部108R・108Lは、図3・図4に示す如く、バッテリケース78の車載時には車体構成部材である右・左車体壁106R・106Lにより支持フレーム74内からの車両幅方向Yへの離脱が規制されるとともに、バッテリケース78の非車載時には支持フレーム74内からの車両幅方向Yへの離脱が可能となる。
【0038】
次に、この第1実施例の作用を説明する。
【0039】
車両用電源装置24は、蓄電装置40と遮断装置42と電力変換装置44とを備え、車両2の後部フロア6Rに搭載され、蓄電装置40を構成するバッテリケース78の支持フレーム74の内側にバッテリ70の正極接続端子80と負極接続端子82とを覆うインナカバー108を装着している。
【0040】
車両用電源装置24は、このインナカバー108をバッテリケース78が車載された状態では右・左車体壁106R・106Lにより着脱不可なメインインナカバー部108R・108Lと車両前後方向X後側から着脱自在なサブインナカバー部108Cとに分割し、このサブインナカバー部108Cを脱離した時にインナカバー108にはバッテリ側電力配線102・102及びインバータ側電力配線104・104を蓄電装置40から着脱可能とする開口部114が形成されるようにしている。
【0041】
これにより、この車両用電源装置24は、バッテリケース78を車載した状態ではアウタカバー76とサブインナカバー部108Cしか外せず、サブインナカバー部108Cを外して開口部114を形成しても、蓄電装置40からバッテリ側電力配線102・102の着脱に必要な正極接続端子80及び負極接続端子82しか開口部114において露出されず、その他の感電のおそれのある正極接続端子80及び負極接続端子82がメインインナカバー部108R・108Lにより覆われていて露出されることがない。
【0042】
このため、この車両用電源装置24は、メンテナンス時に、作業者が感電のおそれのある正極接続端子80及び負極接続端子82と接触することを防止できる。
【0043】
また、この車両用電源装置24は、メインインナカバー部108R・108Lを外せるのはバッテリケース78が車載された状態でなく、遮断装置42でバッテリ70間の接続が遮断され、バッテリ側電力配線102・102を外してバッテリケース78が車外に持ち出された後であり、車外において作業者が取り扱う蓄電装置40には高電圧が発生していない。
【0044】
このため、この車両用電源装置24は、メインテナンス時に、作業者が蓄電装置40の高電圧に晒されることを回避できる。
【0045】
さらに、車両用電源装置24は、インナカバー108を電磁波シール性を有する材料から形成していることにより、電磁波発生量の大きいバッテリ70上部の正極接続端子80及び負極接続端子82の上側をインナカバー108で覆って電磁波を遮蔽することができるとともに、バッテリ70上部以外のその他の部分が開放されていることから、特別な冷却装置を付加することなくバッテリ70の冷却効果を得ることができる。
【0046】
さらにまた、車両用電源装置24は、バッテリ配線92の被覆材を電磁波シール性の無い材料から形成している。これは、インナカバー108を電磁波シール性を有する材料から形成して電磁波を遮蔽したからである。これにより、この車両用電源装置24は、電磁波シール性を有する材料から形成される被覆材で被覆したバッテリ配線92よりも線径を小さくしたバッテリ配線92を使用することができ、インナカバー108を含めた装置全体の小型化を図ることができる。
【0047】
また、この車両用電源装置24は、バッテリ70の上面に当接するバッテリクランプ86R・86Lと、このバッテリクランプ86R・86Lのボルト孔に挿通されるクランプ取付ボルト90とで、バッテリトレイ72に締付固定され、バッテリクランプ86R・86Lの上面にインナカバー108を支持するカバー支持ブラケット110を装着していることにより、既設の部品であるバッテリクランプ86R・86Lを利用してカバー支持ブラケット110を装着することができ、構造の簡素化を果たすことができる。
【0048】
さらに、この車両用電源装置24は、インナカバー108のメインインナカバー部108R・108Lを、バッテリケース78の車載時には車体構成部材である右・左車体壁106R・106Lにより支持フレーム74内からの離脱が規制されるとともに、バッテリケース78の非車載時には支持フレーム74内からの離脱が可能となることにより、バッテリケース78の車載時に、専用の部品を追加することなく、メインインナカバー部108R・108Lの離脱を規制することができ、構造を簡素化することができる。
【0049】
図11は、第2実施例を示すものである。第2実施例の車両用電源装置24は、メインインナカバー部108R・108Lとサブインナカバー部108Cとに分割したインナカバー108のサブインナカバー部108Cをアウタカバー76に連結部材116により連結して設け、アウタカバー76の支持フレーム74からの着脱と同期してサブインナカバー部108Cを着脱可能に設けている。
【0050】
第2実施例の車両用電源装置24は、アウタカバー76を支持フレーム74からの外すと同時にサブインナカバー部108Cを脱離させて開口部114を形成することができ、また、アウタカバー76を支持フレーム74に取付けると同時にサブインナカバー部108Cを装着して開口部114を覆うことができる。
【0051】
このため、第2実施例の車両用電源装置24は、サブインナカバー部108Cを着脱する際に、右・左バッテリクランプ86R・86Lのカバー支持ブラケット110にインナカバー取付ボルト112により取付け・取外しする作業を必要とず、メンテナンスを容易にすることができる。
【0052】
なお、上述実施例においては、インナカバー108をメインインナカバー部108R・108Lとサブインナカバー部108Cとに3分割し、バッテリケース78が車載された状態でサブインナカバー部108Cを離脱した時に開口部114を形成したが、インナカバー部108を可撓性を有する材料により形成するとともにメインインナカバー部108R・108Lに2分割し、メインインナカバー部108R・108Lの車両幅方向Y両端に巻き取り手段を設け、バッテリケース78の車両幅方向Y中央部に開口部114を形成する際には、巻き取り手段によってメインインナカバー部108R・108Lを開口部114の幅の1/2に相当する長さだけ巻き取ることにより、バッテリ側電力配線102・102及びインバータ側電力配線104・104を蓄電装置40から着脱可能とする開口部114を形成することができる。
【0053】
【発明の効果】
この発明の車両用電源装置は、バッテリケースを車載した状態ではアウタカバーとサブインナカバー部しか外せず、蓄電装置から電力配線の着脱に必要な接続端子しか露出されず、その他の感電のおそれのある接続端子が露出されることがない。このため、この車両用電源装置は、メンテナンス時に、作業者が感電のおそれのある接続端子と接触することを防止できる。
また、この発明の車両用電源装置は、車外において作業者が取り扱う蓄電装置には高電圧が発生していない。このため、この車両用電源装置は、メインテナンス時に、作業者が蓄電装置の高電圧に晒されることを回避できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1実施例を示すインナカバーを装着した車両用電源装置の斜視図である。
【図2】第1実施例を示すサブインナカバー部を外した車両用電源装置の斜視図である。
【図3】第1実施例を示すサブインナカバー部を外した車両用電源装置の平面図である。
【図4】第1実施例を示すサブインナカバー部を外した車両用電源装置の正面図である。
【図5】第1実施例を示すインナカバーを外した車両用電源装置の斜視図である。
【図6】第1実施例を示すインナカバーを外した車両用電源装置の平面図である。
【図7】第1実施例を示す車両用電源装置の要部拡大斜視図である。
【図8】第1実施例を示す車両用電源装置の組立斜視図である。
【図9】第1実施例を示す車両用電源装置を搭載した車両の概略平面図である。
【図10】第1実施例を示す車両用電源装置を搭載した車両の概略側面図である。
【図11】第2実施例を示すサブインナカバー部を外した車両用電源装置の正面図である。
【符号の説明】
2 車両
6 フロアパネル
6R 後部フロア
18 シート
24 車両用電源装置
28 走行用モータ
32 モータ側電力配線
40 蓄電装置
42 遮断装置
44 電力変換装置
46 下部フレーム
58 上部フレーム
70 バッテリ
72 バッテリトレイ
74 支持フレーム
76 アウタカバー
78 バッテリケース
80 正極接続端子
82 負極接続端子
84 空間部
86R・85L 右・左バッテリクランプ
92 バッテリ配線
102 バッテリ側電力配線
104 インバータ側電力配線
108 インナカバー
106R・106L メインインナカバー部
106C サブインナカバー部
110 カバー支持ブラケット
112 インナカバー取付ボルト
114 開口部[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a power supply device for a vehicle, and more particularly to a power supply for a vehicle that can prevent a worker from coming into contact with a connection terminal that may cause an electric shock during maintenance and that can prevent the worker from being exposed to a high voltage of a power storage device. Equipment related.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Vehicles include electric vehicles such as hybrid vehicles and electric vehicles that are equipped with a power unit having a traveling motor as a power source of a propulsion device, and run by supplying electric power from a battery to the traveling motor. In such vehicles, a vehicle power supply device is mounted to control electric power.
[0003]
2. Description of the Related Art A conventional vehicle power supply device includes a power storage device connected to an electric circuit performing a switching operation in a storage space formed in a relatively closed state by a metal structural material constituting a vehicle. (For example, see Patent Document 1).
Further, a conventional vehicle power supply device includes a motor that drives a vehicle, a power conversion unit that supplies power to the motor, a control unit that controls the power conversion unit, a battery that supplies power, a battery and a power conversion unit. An electric vehicle control device provided with a battery wiring for connecting means, and a motor wiring for connecting the power conversion means and the motor, wherein the power conversion means, the control means, the battery, and the battery wiring are housed in an electromagnetic seal container. is there. (For example, see Patent Document 2).
Further, in the conventional vehicle power supply device, a plurality of trays in which a plurality of batteries are arranged are arranged in a battery box, mounting flanges are provided on both sides in a longitudinal direction of the battery box, and recesses are formed on an underfloor in a trunk room of the vehicle. There is one in which flat portions on both sides of the concave portion are formed, and a mounting flange of a battery box is mounted on each flat portion with mounting bolts to fix the battery box to an underfloor (for example, see Patent Document 3).
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-294048 A (page 3, FIG. 1)
[Patent Document 2]
JP-A-7-7810 (pages 3, 4; FIG. 1)
[Patent Document 3]
JP-A-2002-205556 (pages 3, 4; FIG. 1)
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, a conventional vehicle power supply device includes a power storage device in which a plurality of batteries are connected in series, a disconnection device for disconnecting a connection between the batteries, and a power conversion device connected to the power storage device by power wiring, and Some are mounted on.
[0006]
However, when the power storage device is mounted in the vehicle compartment, when the power storage device is removed from the vehicle for maintenance, first, an outer cover that covers the power storage device is removed, and then the connection between the batteries is cut off by the cutoff device. It is necessary to take the work procedure of disconnecting the power wiring and removing it from the vehicle.
[0007]
For this reason, if the work procedure is mistaken during maintenance of the vehicle power supply device having the power storage device that generates a high voltage, the worker may come into contact with the connection terminal of the battery.
[0008]
Further, the vehicle power supply device is closed by a metal structural material as disclosed in Patent Document 1 in order to prevent radio wave noise that is likely to be generated by a DC component flowing through power wiring and battery wiring. A power storage device connected to an electric circuit that performs a switching operation is housed in a housing space formed by, or, as disclosed in Patent Document 2, a power conversion unit, a control unit, a battery, and a battery wiring are connected to each other. Some are housed in electromagnetically sealed containers.
[0009]
However, since the vehicle power supply device disclosed in Patent Document 1 requires a vehicle body structure exclusively for electric vehicles, it is difficult to share the vehicle body with a base vehicle, and a large sheet metal part is required. There is a disadvantage that the cost increases due to an increase in weight and mold cost. Further, since the power supply device for a vehicle disclosed in Patent Document 2 is housed and sealed in an electromagnetic seal container, it is necessary to provide a ground to the electromagnetic seal container, and a device for cooling a battery such as a cooling fan is required. However, there is a disadvantage that the structure becomes complicated and large, the cost of parts increases, and the weight increases.
[0010]
Furthermore, as a countermeasure not to use the electromagnetic seal container, it is conceivable to form the covering material of the battery wiring connecting the battery from a material having an electromagnetic wave sealing property. Since the wiring has a large wire diameter, there is an inconvenience that the entire device becomes large.
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to eliminate the above-mentioned inconvenience, the present invention relates to a battery case including a battery tray for mounting a battery, a support frame covering an upper portion of the battery tray, and an outer cover mounted on the support frame. A battery having a plurality of batteries mounted on the battery tray, mounted on the battery tray, and connected in series between the connection terminals via battery wiring; and A power supply device that is connected to the power storage device in series via power wiring to the power storage device, wherein the connection terminal is provided inside the support frame. Attach the inner cover to cover, and attach this inner cover to the main inner cover which is not removable with the battery case mounted on the vehicle. Divided into a Buin'nakaba portion, the said inner cover this sub inner cover portion when desorbed, characterized in that the opening which is detachably mountable to said power line from said power storage device is formed.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
A vehicle power supply device according to the present invention includes a power storage device, a cutoff device, and a power conversion device, and has an inner cover that covers a connection terminal of a battery mounted inside a support frame of the power storage device. The main inner cover, which is not removable in the state where it is detached, and the sub inner cover that is removable, when the sub inner cover is detached, the inner cover has an opening that allows the power wiring to be detachable from the power storage device. When the battery case is mounted on the vehicle, only the outer cover and the sub-inner cover can be removed, and only the connection terminals required for attaching and detaching the power wiring from the power storage device are exposed, which may cause other electric shocks. There is no possibility that exposed connection terminals are exposed.
In the power supply device for a vehicle according to the present invention, the main inner cover portion can be removed not when the battery case is mounted on the vehicle, but after the battery case is taken out of the vehicle and the connection between the batteries is cut off by the cutoff device. There is no high voltage generated in the power storage device handled by the worker outside the vehicle.
[0013]
【Example】
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. 1 to 10 show a first embodiment of the present invention. 9 and 10, 2 is a vehicle, 4 is a vehicle body, 6 is a floor panel, 8 is a dash panel, 10 is an engine room, 12 is a power unit, 16 is a passenger compartment, 18 is a seat, 20 is a front wheel, and 22 is a rear wheel. Reference numeral 24 denotes a vehicle power supply device.
[0014]
The vehicle 2 has a power unit 12 mounted in an engine room 10 in the front part of the vehicle body 4. The power unit 12 includes an engine 26, a traveling motor 28, and a transmission 30, and a motor-side power wiring is provided to a vehicle power supply device 24 in which the traveling motor 28 is mounted on the rear floor 6 </ b> R behind the seat 18 of the floor panel 6. 32.
[0015]
As shown in FIG. 8, the rear floor 6R is provided with a concave portion 34 formed in the center portion in the vehicle width direction Y, and right and left inclined portions 36R and 36L which rise and incline on both sides of the concave portion 34 in the vehicle width direction Y. And right and left flat portions 38R and 38L extending outward in the vehicle width direction Y are formed at the upper ends of the right and left inclined portions 36R and 36L.
[0016]
The vehicle power supply device 24 includes a power storage device 40, a cutoff device 42, and a power conversion device 44. In the vehicle power supply device 24, a lower frame 46 is attached to the concave portion 34 of the rear floor 6R by a lower frame mounting bolt 48, and the disconnection device 42 and the relay device 50 are built in the front side of the lower frame 46 in the vehicle front-rear direction X. The connecting device 52 is mounted and mounted with a breaking device mounting bolt 54, and the power converter 44 is mounted on the rear side of the lower frame 46 and mounted with a power converting device mounting bolt 56.
[0017]
An upper frame 58 is disposed above the shut-off device 42 and the power conversion device 44 mounted on the lower frame 46 so as to extend in the vehicle width direction Y across the recessed portion 34, and the lower frame 46 and the rear floor 6 </ b> R It is attached to the right and left flat portions 38R and 38L by the lower frame attachment bolts 60. The power storage device 40 is mounted on the upper frame 58 and attached by a power storage device mounting bolt 62. In FIG. 8, reference numeral 64 denotes a controller assembly, reference numeral 66 denotes a power assembly, and reference numeral 68 denotes a cover of the power converter 44.
[0018]
The power storage device 40 includes a battery tray 72 on which the battery 70 is placed, a support frame 74 that covers an upper portion of the battery tray 72, and an outer cover 76 (see FIGS. 9 and 10) mounted on the support frame 74. The battery case 78 provided is mounted in the passenger compartment 16 of the vehicle 2, and a plurality of batteries 70 are placed on the battery tray 72 of the battery case 78.
[0019]
As shown in FIGS. 5 and 6, the battery case 78 of this embodiment includes a battery 70 having a positive electrode connection terminal 80 and a negative electrode connection terminal 82 formed in a box shape with a bottom and a width in the vehicle width direction Y. A space 84 is opened in the center, and a plurality of the right and left battery trays 72R and 72L arranged on the right and left sides are placed on the right and left tray bottoms (not shown).
[0020]
On the right battery tray 72R, a plurality of batteries 70 are placed side by side in two rows of right front battery rows 70RF and right rear battery rows 70RB in four rows and one row in the vehicle front-rear direction X in the vehicle width direction Y. are doing. On the left battery tray 72L, a plurality of batteries 70 are placed side by side in four rows in the vehicle width direction Y and two rows in the vehicle front-rear direction X in two front left battery rows 70LF and right rear battery rows 70LB. are doing.
[0021]
The right front / rear battery rows 70RF / 70RB and the left front / rear battery rows 70LF / 70LB are respectively a right / left battery clamp 86R / 86L that is abutted on the upper part of the battery 70 in the vehicle width direction Y. And right and left clamp mounting bolts 88R and 88L inserted into right and left bolt holes (not shown) of the right and left battery clamps 86R and 86L, respectively. It is fastened and fixed to the clamp mounting parts 90R and 90L.
[0022]
The right front / rear battery row 70RF / 70RB and the left front / rear battery row 70LF / 70LB are connected in series between the positive connection terminal 80 and the negative connection terminal 82 of the adjacent battery 70 via the battery wiring 92. Connected. The battery wiring 92 has a coating (not shown) made of a material having no electromagnetic wave sealing property.
[0023]
The power storage device 40 connects the negative electrode connection terminal 82 of the battery 70 at the right end in the vehicle width direction Y of the right rear battery row 70RB placed on the right battery tray 72R to the battery 70 at the right end of the right front battery row 70RF in the vehicle width direction Y. Of the right front battery row 70RF in the vehicle width direction Y and the negative connection terminal 82 of the battery 70 at the left end in the vehicle width direction Y of the left front battery row 70LF mounted on the left battery tray 72L. The battery 70 is connected to the positive electrode connection terminal 80 of the battery 70 at the right end in the vehicle width direction Y via the battery wiring 92, and the negative electrode connection terminal 82 of the battery 70 at the left end in the vehicle width direction Y of the left front battery row 70LF is connected to the left rear battery row 70LB. The battery 70 is connected via a battery wiring 92 to the positive terminal 80 of the battery 70 at the left end in the vehicle width direction Y.
[0024]
Thereby, power storage device 40 includes a positive electrode connection terminal 80 of battery 70 at the left end in vehicle width direction Y of right rear battery row 70RB and a negative electrode connection terminal of battery 70 at the right end of vehicle width direction Y of left rear battery row 70LB. 82, a high voltage is generated.
[0025]
The support frame 74 is provided with two substantially inverted U-shaped right and left support frames 74R and 74L extending in the vehicle front-rear direction X over the respective batteries 70 of the right and left battery trays 72R and 72L in parallel with each other. , The front and rear ends of the right and left support frames 74R and 74L are attached to right and left frame attachment portions 94R and 94L of the right and left tray edges 72RE and 72LE. Note that, of the two right and left support frames 74R and 74L attached to the right and left battery trays 72R and 72L respectively, the right and left support frames 74R and 74L attached outside the vehicle width direction Y have vehicle widths. A right / left auxiliary frame 74RS / 74LS having a substantially horizontal U-shape extending outward in the direction Y is provided.
[0026]
As shown in FIG. 8, the right and left battery trays 72R and 72L on which the battery 70 is mounted and covered with the right and left support frames 74R and 74L have a space extending in the vehicle longitudinal direction X at the center in the vehicle width direction Y. 84 is opened and arranged on the upper frame 58 and attached by the power storage device attaching bolt 62.
[0027]
9 and 10, the outer cover 76 is disposed so as to cover the upper sides of the right and left support frames 74R and 74L and the front side of the upper frame 58, and the right and left covers of the right and left support frames 74R and 74L. Each of the mounting portions 96R and 96L and the upper cover mounting portion 98 of the upper frame 58 are mounted and mounted with an outer cover mounting bolt (not shown) (see FIG. 5).
[0028]
Battery wiring for connecting the negative terminal 82 of the battery 70 at the left end in the vehicle width direction Y of the right front battery row 70RF of the power storage device 40 and the positive terminal 80 of the battery 70 at the right end of the battery width direction Y of the left front battery row 70LF. As shown in FIG. 7, 92 extends in the vehicle front-rear direction X through the space portion 84, and interposes the blocking device 42 built in the wiring connection device 52. The disconnecting device 42 disconnects the connection between the batteries 70 by extracting the plug 100.
[0029]
Further, the positive connection terminal 80 of the battery 70 at the left end in the vehicle width direction Y of the right rear battery row 70RB of the power storage device 40 and the negative connection terminal 82 of the battery 70 at the right end of the battery width direction Y of the left rear battery row 70LB are Via a pair of battery-side power wires 102 passing through the space 84, it is connected to a relay device 50 built in the wire connection device 52. Relay device 50 is connected to power converter 44 by a pair of inverter-side power wires 104. As a result, the power conversion device 44 is connected to the power storage device 40 in series via the power wires 102 and 104.
[0030]
As described above, the power converter 44 is connected to the traveling motor 28 of the power unit 12 mounted in the engine room 10 at the front part of the vehicle body 4 by the motor-side power wiring 32.
[0031]
The vehicle power device 24 converts the electric power discharged from the power storage device 40 into AC through the power converter 44, supplies the AC power to the traveling motor 28 via the motor-side power wiring 32, and drives the vehicle, and the traveling motor 28 generates electric power. The electric power is passed through the electric power converter 44 by the motor-side electric power wiring 32 to be converted into direct current, and the electric storage device 40 is charged.
[0032]
As shown in FIG. 4, the vehicle power device 24 is configured such that tips of right and left auxiliary frames 74RS and 74LS extending from right and left support frames 74R and 74L of a battery case 78 constituting the power storage device 40 are body components. The power storage device 40, the cutoff device 42, and the power conversion device 44 are mounted on the rear floor 6R of the floor panel 6 via the lower frame 46 and the upper frame 58 so as to be located close to the right and left vehicle body walls 106R and 106L. Be mounted.
[0033]
Also, as shown in FIGS. 9 and 10, the vehicle power device 24 is provided above the power storage device 40 and the power storage device 40 by an outer cover 76 attached to the support frames 74R and 74L of the battery case 78 constituting the power storage device 40. And the front sides of the cutoff device 42 and the power conversion device 44 are covered.
[0034]
As shown in FIGS. 1 and 2, the vehicle power device 24 includes an inner cover that covers a positive electrode connection terminal 80 and a negative electrode connection terminal 82 of a battery 70 inside a support frame 74 of a battery case 78 constituting the power storage device 40. The cover 108 is attached. The inner cover 108 is formed of a material having an electromagnetic wave sealing property, and the main inner cover portions 108R and 108L on the right and left sides in the vehicle width direction Y, which are not removable when the battery case 78 is mounted on the vehicle, and the removable vehicle width. It is divided into a sub-inner cover portion 108C on the center side in the direction Y.
[0035]
A cover support bracket 110 that supports the inner cover 108 is mounted on the upper surfaces of the right and left battery clamps 86R and 86L that fix the battery 70 of the power storage device 40. In the inner cover 108, the main inner cover portions 108R and 108L and the sub inner cover portion 108C are attached to the cover support bracket 110 by the inner cover attaching bolts 112.
[0036]
An opening 114 is formed in the inner cover 108 so that the battery-side power wires 102 and the inverter-side power wires 104 and 104 can be detached from the power storage device 40 when the sub-inner cover portion 108C is detached. The opening 114 is located above the space 84 formed at the center of the power storage device 40 in the vehicle width direction Y and is opened.
[0037]
As shown in FIGS. 3 and 4, when the battery case 78 is mounted on the vehicle, the main inner cover portions 108R and 108L are moved from the inside of the support frame 74 in the vehicle width direction Y by right and left vehicle body walls 106R and 106L. The separation is restricted, and when the battery case 78 is not mounted on the vehicle, the battery case 78 can be separated from the support frame 74 in the vehicle width direction Y.
[0038]
Next, the operation of the first embodiment will be described.
[0039]
The vehicle power supply device 24 includes a power storage device 40, a shutoff device 42, and a power conversion device 44. The power supply device 24 is mounted on the rear floor 6 </ b> R of the vehicle 2 and includes a battery inside a support frame 74 of a battery case 78 constituting the power storage device 40. An inner cover 108 covering the positive electrode connection terminal 80 and the negative electrode connection terminal 82 is mounted.
[0040]
The vehicle power supply device 24 is detachable from the main inner cover portions 108R and 108L, which cannot be detached by the right and left body walls 106R and 106L when the battery case 78 is mounted on the vehicle, from the rear side in the vehicle front-rear direction X. When the sub-inner cover 108C is detached, the battery-side power wires 102 and the inverter-side power wires 104 and 104 can be attached to and detached from the power storage device 40 when the sub-inner cover 108C is detached. The opening 114 is formed.
[0041]
Thus, in the vehicle power supply device 24, when the battery case 78 is mounted on the vehicle, only the outer cover 76 and the sub-inner cover portion 108C can be removed, and even if the sub-inner cover portion 108C is removed to form the opening 114, the power storage device Only the positive electrode connection terminal 80 and the negative electrode connection terminal 82 required for attaching and detaching the battery-side power wiring 102 from the 40 are exposed at the opening 114, and the other positive electrode connection terminal 80 and the negative electrode connection terminal 82 that may cause electric shock are main. It is not exposed because it is covered by the inner cover portions 108R and 108L.
[0042]
Therefore, the vehicle power supply device 24 can prevent the worker from coming into contact with the positive electrode connection terminal 80 and the negative electrode connection terminal 82, which may cause an electric shock during maintenance.
[0043]
In the vehicle power supply device 24, the main inner covers 108R and 108L can be removed not when the battery case 78 is mounted on the vehicle, but the connection between the batteries 70 is cut off by the cutoff device 42, and the battery-side power wiring 102 After the battery case 78 is taken out of the vehicle by removing the battery 102, no high voltage is generated in the power storage device 40 handled by the worker outside the vehicle.
[0044]
Therefore, the vehicle power supply device 24 can prevent the worker from being exposed to the high voltage of the power storage device 40 during maintenance.
[0045]
Further, since the inner cover 108 is formed of a material having an electromagnetic wave sealing property, the vehicle power supply device 24 covers the upper side of the positive electrode connection terminal 80 and the negative electrode connection terminal 82 above the battery 70 which generates a large amount of electromagnetic waves. Since the electromagnetic wave can be shielded by covering with 108 and other parts other than the upper part of the battery 70 are opened, the cooling effect of the battery 70 can be obtained without adding a special cooling device.
[0046]
Furthermore, in the vehicle power supply device 24, the covering material of the battery wiring 92 is formed from a material having no electromagnetic wave sealing property. This is because the inner cover 108 is formed of a material having electromagnetic wave sealing properties to shield electromagnetic waves. This allows the vehicle power supply device 24 to use the battery wiring 92 having a smaller wire diameter than the battery wiring 92 covered with a covering material formed of a material having an electromagnetic wave sealing property. The size of the entire apparatus including the apparatus can be reduced.
[0047]
In addition, the vehicle power supply device 24 is fastened to the battery tray 72 by the battery clamps 86R and 86L abutting on the upper surface of the battery 70 and the clamp mounting bolts 90 inserted into the bolt holes of the battery clamps 86R and 86L. By attaching the cover support bracket 110 that is fixed and supports the inner cover 108 on the upper surface of the battery clamps 86R and 86L, the cover support bracket 110 is attached using the existing battery clamps 86R and 86L. Simplification of the structure can be achieved.
[0048]
Further, the vehicle power supply device 24 separates the main inner cover portions 108R and 108L of the inner cover 108 from the inside of the support frame 74 by the right and left body walls 106R and 106L, which are body components when the battery case 78 is mounted on the vehicle. And the battery case 78 can be detached from the support frame 74 when the battery case 78 is not mounted on the vehicle. When the battery case 78 is mounted on the vehicle, the main inner cover portions 108R and 108L can be mounted without adding any dedicated parts. Can be restricted, and the structure can be simplified.
[0049]
FIG. 11 shows a second embodiment. The vehicle power supply device 24 of the second embodiment is provided by connecting a sub-inner cover portion 108C of an inner cover 108 divided into a main inner cover portion 108R / 108L and a sub-inner cover portion 108C to a outer cover 76 by a connecting member 116. The sub-inner cover 108C is detachably provided in synchronization with the attachment and detachment of the outer cover 76 from the support frame 74.
[0050]
The vehicle power supply device 24 of the second embodiment can remove the outer cover 76 from the support frame 74 and simultaneously detach the sub-inner cover portion 108C to form the opening 114. At the same time as mounting to the sub-portion 74, the sub-inner cover portion 108C can be attached to cover the opening 114.
[0051]
For this reason, the vehicle power supply device 24 of the second embodiment mounts and removes the sub inner cover portion 108C on the cover support bracket 110 of the right and left battery clamps 86R and 86L with the inner cover mounting bolt 112 when attaching and detaching the sub inner cover portion 108C. No maintenance is required, and maintenance can be facilitated.
[0052]
In the above-described embodiment, the inner cover 108 is divided into three parts, the main inner cover parts 108R and 108L and the sub inner cover part 108C, and the inner cover 108 is opened when the sub inner cover part 108C is detached while the battery case 78 is mounted on the vehicle. Although the portion 114 is formed, the inner cover portion 108 is formed of a flexible material and is divided into two main inner cover portions 108R and 108L, which are wound around both ends of the main inner cover portions 108R and 108L in the vehicle width direction Y. When the opening 114 is formed at the center of the battery case 78 in the vehicle width direction Y, the main inner cover portions 108R and 108L are wound by the winding means to a length corresponding to half the width of the opening 114. By winding up as much as possible, the battery-side power wiring 102 and the inverter-side power distribution It is possible to form an opening 114 that is detachably mountable to 104, 104 from the power storage device 40.
[0053]
【The invention's effect】
In the vehicle power supply device of the present invention, when the battery case is mounted on the vehicle, only the outer cover and the sub-inner cover portion can be removed, and only the connection terminals required for attaching and detaching the power wiring from the power storage device are exposed, which may cause other electric shocks. The connection terminal is not exposed. For this reason, this power supply device for a vehicle can prevent the worker from coming into contact with the connection terminal that may cause an electric shock during maintenance.
In the power supply device for a vehicle according to the present invention, no high voltage is generated in the power storage device handled by the worker outside the vehicle. Therefore, the vehicle power supply device can prevent the worker from being exposed to the high voltage of the power storage device during maintenance.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a perspective view of a vehicle power supply device having an inner cover according to a first embodiment.
FIG. 2 is a perspective view of the vehicle power supply device of the first embodiment with a sub-inner cover removed.
FIG. 3 is a plan view of the vehicle power supply device according to the first embodiment with a sub inner cover removed.
FIG. 4 is a front view of the vehicle power supply device according to the first embodiment with a sub inner cover removed.
FIG. 5 is a perspective view of the vehicle power supply device according to the first embodiment with the inner cover removed.
FIG. 6 is a plan view of the vehicle power supply device according to the first embodiment with the inner cover removed.
FIG. 7 is an enlarged perspective view of a main part of the vehicle power supply device according to the first embodiment.
FIG. 8 is an assembled perspective view of the vehicle power supply device according to the first embodiment.
FIG. 9 is a schematic plan view of a vehicle equipped with the vehicle power supply device according to the first embodiment.
FIG. 10 is a schematic side view of a vehicle equipped with the vehicle power supply device according to the first embodiment.
FIG. 11 is a front view of the vehicle power supply device according to the second embodiment with a sub-inner cover removed.
[Explanation of symbols]
2 vehicles
6 floor panels
6R rear floor
18 sheets
24 Vehicle power supply device
28 Traveling motor
32 Motor side power wiring
40 power storage device
42 Cut-off device
44 Power Converter
46 Lower frame
58 Upper frame
70 Battery
72 Battery tray
74 Support frame
76 Outer cover
78 Battery case
80 Positive electrode connection terminal
82 Negative electrode connection terminal
84 Space
86R / 85L Right / Left Battery Clamp
92 Battery wiring
102 Battery-side power wiring
104 Inverter side power wiring
108 Inner cover
106R ・ 106L Main inner cover
106C Sub inner cover
110 Cover support bracket
112 Inner cover mounting bolt
114 opening